We wczesnym Wszechświecie supernowe eksplodowały częściej

Dopiero co badania nad supernowymi zostały nagrodzone Noblem, a już mamy kolejne odkrycia w tej dziedzinie.

Zespół astronomów z Japonii, Izraela i Stanów Zjednoczonych użył teleskopu Subaru do zbadania największej do tej pory próbki odległych supernowych, których światło potrzebowało około 10 miliardów lat na dotarcie do Ziemi. Okazało się, że w tak młodym Wszechświecie wybuchy supernowych były dużo częstsze niż teraz. 

Wszyscy jesteśmy z gwiazd

Supernowe są bardzo ważnymi obiektami w astronomii i astrofizyce. Świadczy o tym choćby tegoroczna Nagroda Nobla z Fizyki, przyznana za badania odległych supernowych, dzięki którym dowiedzieliśmy się, że rozszerzanie się Wszechświata jest coraz szybsze. Co więcej, eksplozje supernowych wzbogacają materię międzygwiazdową o pierwiastki cięższe od tlenu. Bez nich nie mielibyśmy takiego bogactwa pierwiastków w tablicy Mendelejewa. Wynika z tego, że atomy wapnia w naszych kościach, czy żelazo w naszej krwi, powstały kiedyś w wyniku wybuchu supernowej.

Głębokie Pole Subaru

Zespół naukowców kierowany przez O. Graura z Uniwersytetu w Tel-Avivie w Izraelu postanowił zbadać dużą grupę bardzo odległych supernowych. Astronomowie potrzebowali dużego teleskopu (Subaru o średnicy 8,2 metra) z pracującą na nim kamerą o dużym polu widzenia. Czterokrotnie skierowali teleskop na jeden fragment nieba zwany Głębokim Polem Subaru, obejmujący powierzchnię zbliżoną do rozmiaru Księżyca w pełni. Każda z sesji obserwacyjnych obejmowała kilka nocy, dzięki czemu możliwe było uzyskanie bardzo długiego czasu ekspozycji.

W badanym polu znajdowało się około 150 tysięcy galaktyk. Każda z sesji obserwacyjnych zarejestrowała około 40 supernowych w trakcie eksplozji. Łącznie naukowcy odkryli 150 supernowych, w tym 12 zaliczanych do najdalszych znanych we Wszechświecie. Analiza uzyskanych danych wskazała, że supernowe typu Ia wybuchały w młodym Wszechświecie pięciokrotnie częściej niż zdarza się to obecnie.

W składzie zespołu badawczego znajduje się dr Dovi Poznanski z Lawrence Berkeley National Laboratory oraz z Uniwersytetu w Tel-Awiwie w Izraelu. Jego dziadkowie urodzili się i mieszkali w Polsce, po wojnie wyemigrowali do Francji, a następnie rodzice astronoma przenieśli się do Izraela. - Nasza publikacja wyników badań zbiegła się w czasie z ogłoszeniem Nagrody Nobla z Fizyki dla odkrywców faktu, że rozszerzanie Wszechświata przyspiesza.

Supernowe użyte w obu badaniach są tego samego typu. Próbujemy odkrywać i zrozumieć te na najdalszych dystansach. Nasze obecne i przyszłe badania pozwolą na wyjaśnienie niepewności co do scenariuszy, które doprowadziły do termojądrowej eksplozji gwiazdy jako supernowej - komentuje dr Poznanski.

Wyniki badań zostały opublikowane w październikowym wydaniu brytyjskiego czasopisma naukowego "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society".

(ew/pap)